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在钢结构建筑中，存在两大问题：钢的腐蚀和火灾时钢构件的软化。在自然气候下，钢材受蚀减薄5年可达1mm以上。另一方面，当钢的温度达到350摄氏度及其以上时，钢的屈服强度下降至规定的室温屈服强度的2/3或更低，低于钢结构要求的屈服强度。因此，建筑物所使用的钢材在高温状态下会因强度降低而失去承载能力，致使建筑物倒塌而造成人员伤亡和财产损失。为使钢构件的温度在火灾期间不超过350摄氏度，钢结构必须用耐火涂层加以保护，这样就会使得建筑成本增加、工期延长，同时在喷涂耐火材料时，还会危害人的身体健康并造成严重的环境污染；此外，建筑的有效空间也因防火包覆而减少并影响美观。由此，特别提出了开发耐火钢的课题。在美国“9.11”事件后，钢结构建筑用的钢防火性能更加引起了人们的高度重视。
耐火耐候钢作为新一代建筑用钢，必须具有抗层状撕裂性能、焊接性能、耐火性能和防腐性能良好等优点。耐火钢性能的基本要求是，在600℃下保温2小时，屈服强度不低于标准要求屈服强度最低值的2/3。
文献中提出两种设计方案可以达到耐火的目的。第一方案为“智能钢”，即在着火时高温析出，自我现场强化；第二方案为“固溶钢”，采用固溶强化，即钢的强度不随温度升高而下降过多。设计智能钢的关键是优化析出过程，实现着火时有进一步析出。其有效方法之一是通过添加微量钒、铌、铬等多种碳化物形成元素，由于不同元素扩散速度不同，可形成混合析出物，比单一析出物更细，粗化更慢。设计固溶钢主要是通过添加钼、铌、钛、钒等与铁原子半径相差很大的元素，形成很大的晶格应变，产生很强的位错交互作用，达到强化效果。每种钢除了其主要的强化机制外，还应有第二机制辅助强化。比如智能钢主要基于析出强化，同时有一定的固溶强化相辅；固溶钢也要有一定的析出作为辅助强化，以进一步保证蠕变强度。一般来说，固溶强化有利于初期蠕变强度，析出强化有利于后期蠕变强化。